CN106368187B - 城市分布式地下水库群 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市分布式地下水库群，包括上游水库和下游水库，上游水库和下游水库通过建在城市地面下多条互通的主水道连通，城市地面下建有多个地下水库，地下水库通过分水道与主水道连通；主水道上设有接口，随着城市区域的扩大可在主水道的接口上增设管道以扩大主水道的分布范围，扩充后的主水道上可增设分水道和地下水库；主水道和城市的排水系统、污水处理系统连通。通过建设与城市地表水系连通的分布式地下水库群，地下水库群可随城市的扩建而逐渐扩充，各地下水库可独立运行，也可联合运行，能实现城市全域的水资源调度，还能储存雨水为地表的生活区域供水，实现水资源的循环利用，可最大限度提高城市的防洪抗涝能力。

Description

城市分布式地下水库群

技术领域

本发明涉及城市地下水利工程领域，尤其是城市分布式地下水库群。

背景技术

目前城市的扩建速度越来越快，一个城市的占地范围也越来越大，当大量雨水来临时，城市的排水系统所面临的压力也越来越大，城市的排水系统若不能满足日益扩大的城市发展要求，则会出现内涝现象，危及城市居民的人生财产安全，目前世界上的大城市普遍面临内涝的问题。

以日本的首都圈外廓放水路项目为例，该项目位于日本琦玉县境内的国道16号地下50米处，是一条全长6.4公里、直径10.6米的巨型隧道，连接着东京市内长达15700公里的城市下水道，通过5个高65米、直径32米的竖井，连通附近的江户川、仓松川、中川、古利川等河流，作为分洪入口。单个竖井容积约为4.2万立方米，工程总储水量67万立方米。出现暴雨时，城市下水道系统将雨水排入中小河流，中小河流水位上涨后溢出进入排水系统的巨大立坑牙口管道。前4个竖井里导入的洪水通过下水道流入最后一个竖井，集中到长177米、宽78米的巨大蓄水池调压水槽，缓冲水势。4台由航空发动机改装而成的燃气轮机驱动的大型水泵，单台功率达14000马力，将水以200立方米/秒的速度排入江户川，最终汇入东京湾。该项目于2007年完工，其排水标准是五至十年一遇的巨大台风和强降雨，但2011年日本东京还是出现了部分内涝，且该项目一次性投资巨大(200亿人民币以上)，利用率相对较低(每年运行5～10次)，库容有限(总库容76万m³)，尽管地下隧道直径已达10.6m，还是存在不能满足分洪需要的情况。由此可见，虽花费了巨大物资，城市的防洪抗涝能力仍然不能满足城市扩张的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种城市分布式地下水库群，通过建设与城市地表水系连通的分布式地下水库群，地下水库群可随城市的扩建而逐渐扩充，各地下水库可独立运行，也可联合运行，能实现城市全域的水资源调度，还能为地表的生活区域供水，实现水资源的循环利用，可最大限度提高城市的防洪抗涝能力。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：城市分布式下水库群，包括至少一个与城市地面水系上游连通的上游水库和至少一个与城市地面水系下游连通的下游水库，上游水库和下游水库通过建在城市地面下多条互通的主水道连通，城市地面下建有多个地下水库，地下水库通过分水道与主水道连通；城市地面水系中的水资源从上游水库流入主水道中，再分散流入各个地下水库中，地下水库分布在城市各生活区域下方，可为上方的地表生态供水，地面的雨水可就近排入地下水库中存储；主水道上设有接口，随着城市区域的扩大可在主水道的接口上增设管道以扩大主水道的分布范围，扩充后的主水道上可增设分水道和地下水库；主水道和城市的排水系统、污水处理系统连通。

进一步的是：所述上游水库和下游水库可建为景观池。

进一步的是：所述主水道呈网格状分区域分布，各个区域之间设有阀门。

进一步的是：所述地下水库可同所处区域的地面工程一同施工。

进一步的是：各个地下水库的进水口设置集水装置和过滤装置。

本发明的有益效果是：通过分布在城市各区域地面下的主水道和地下水库来实现全城地面和地下的相互调水，每个地下水库具有独立的蓄水、供水能力，能为所处的地面区域供水，也能通过互通的主干道为全城供水；本发明将地下水库化整为零，地下水库的数量可随城市的扩建不断增加，不断增加地下水库群的总过流能力，雨水从城市地面水系进入上游水库，再分散排入各地下水库，也可就近从生活区域流入下方的地下水库中，城市的防洪排涝能力得到不断提高；地下水库具有净水能力，排入地下水库的雨水经过过滤后又可通过下游水库进入城市地面水系，实现全城水资源的循环利用。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图中标记为：1-城市地面水系、2-上游水库、3-下游水库、4-地下水库、5-主水道、6-分水道、7-阀门。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1所示，本发明城市分布式地下水库群，包括至少一个与城市地面水系1上游连通的上游水库2和至少一个与城市地面水系1下游连通的下游水库3，上游水库2和下游水库3通过建在城市地面下多条互通的主水道5连通，城市地面下建有多个地下水库4，地下水库4通过分水道6与主水道5连通；上游水库2作为整个地下水库群与城市地面水系1和天然水系连通的进口，同时担负着调节主水道5与分水道6压力的功能；下游水库3是整个地下水库群与城市地面水系1联系的出口，主水道5排水时可直接排入下游水库3，在需要时可将多余的水排入城市地面水系1的下游；主水道5是连接上游水库2、下游水库3和各个地下水库4的干道，可以实现三者之间的相互调水；城市地面水系1中的水资源从上游水库2流入主水道5中，再分散流入各个地下水库4中，地下水库4分布在城市各生活区域下方，与该区域的排水、供水点接近，可实现该生活区域的快速排水或供水，雨期时，地表各区域汇集的雨水可就近迅速排入附近的地下水库4中，避免地表汇流形成大范围的地面积水，若某各地下水库4的容量不足，则可开启地下水库4将积水通过分水道6排入主水道5中，再排入到容量充足的其他地下水库4中，实现各个地下水库4之间的相互调水，保证城市各个区域储水量的充足；主水道5上设有接口，随着城市区域的扩大可在主水道5的接口上增设管道以扩大主水道5的分布范围，扩充后的主水道5上可增设分水道6和地下水库4，保证地下水库群可随着城市的建设一同扩张，地下水库群的总库容可不断增加，即可不断增加地下水库群的总过流能力，能使城市的防洪抗涝能力随城市的建设一同提高；主水道5和城市的排水系统、污水处理系统连通，可极大提高城市水资源的利用率和自给率。

上游水库2和下游水库3可建为景观池，增加上游水库2和下游水库3闲置不需要进行水循环时的作用。

如图1所示，主水道5呈网格状分区域分布，主水道5的分布更加规律，有助于以后扩建的管路规划，各个区域之间设有阀门7，阀门7可灵活封闭局部水道，可使各个地下水库4单独运行或者参与整个地下水库群的运行，全城的调水线路可根据需要进行改变，同时也方便检修、便于后续扩建时新管道的接入。

地下水库4可同所处区域的地面工程一同施工，利用地标工程施工地地基一起施工可大大降低造价，并且许多地面工程的地下具有不少类似地下停车场坡道、剪力墙围合空间的无用空间，利用这些无用空间来修建地下水库4更能减少地下水库群所占空间，为以后的扩建提供方便。

由于地下水库4要为地表供水，为了保证地下水库4的供水水质，在各个地下水库4的进水口设置集水装置和过滤装置，用来过滤净化进入地下水库4的雨水；地下水库4还可根据需要配备控制装置、传感器等设备。

当雨季汛期来临时，可预先放空各个地下水库4以腾出库容，城市过境河道上游来水过大，排水系统的排水能力不足时，雨水可在各个地下水库4中蓄存，当过境河道洪峰过去后，再将地下水库4中的储蓄水通过下游水库3排入河道中。

当枯水期来临时，如果地下水库4中储水量不足时，可通过上游水库2从河道引入水流分流储存在各个地下水库4中，经过地下水库4的过滤净化后可提供给所处地面生活区域作为环保、绿化用水；而若地下水库4中储水充足，在城市河道干涸时，可通过上游水库2对城市河道进行供水，以维持城市景观、环保、生态用水。

本发明在初期尽量降低一次性投资的规模，后期地下水库群能随城市的建设逐渐扩充，地下水库的总库容增加，城市的防洪抗涝能力也不断提高，与现有的排洪工程联合运用，可最大限度提高城市的防洪排涝能力；各个地下水库可独立运行，也可联合运行，在内涝时进行排水储水，在城市需水时进行供水，实现全城水系的调度和水资源的循环利用。

Claims (5)

1.城市分布式地下水库群，其特征在于：包括至少一个与城市地面水系(1)上游连通的上游水库(2)和至少一个与城市地面水系(1)下游连通的下游水库(3)，上游水库(2)和下游水库(3)通过建在城市地面下多条互通的主水道(5)连通，城市地面下建有多个地下水库(4)，地下水库(4)通过分水道(6)与主水道(5)连通；城市地面水系(1)中的水资源从上游水库(2)流入主水道(5)中，再分散流入各个地下水库(4)中，地下水库(4)分布在城市各生活区域下方，可为上方的地表生态供水，地面的雨水可就近排入地下水库(4)中存储；主水道(5)上设有接口，随着城市区域的扩大在主水道(5)的接口上增设管道以扩大主水道(5)的分布范围，扩充后的主水道(5)上增设分水道(6)和地下水库(4)；主水道(5)和城市的排水系统、污水处理系统连通。

2.如权利要求1所述的城市分布式地下水库群，其特征在于：所述上游水库(2)和下游水库(3)建为景观池。

3.如权利要求1所述的城市分布式地下水库群，其特征在于：所述主水道(5)呈网格状分区域分布，各个区域之间设有阀门(7)。

4.如权利要求1所述的城市分布式地下水库群，其特征在于：所述地下水库(4)同所处区域的地面工程一同施工。

5.如权利要求1或4所述的城市分布式地下水库群，其特征在于：各个地下水库(4)的进水口设置集水装置和过滤装置。